机电专业——毕业设计说明书立体车库系统设计

1、目 录摘 要 .1abstract .21 绪 论 .41.1 立体车库概述.41.2 立体车库的发展现状.51.3 立体车库的研究内容及研究意义 .72 总体方案的确定 .92.1 几种机械停车设备的特点及比较.92.2 总体方案确定.103 整体机械结构的设计 .133.1 机械结构的主要组成部分.133.2 钢结构部分的设计.133.3 载车板的设计.153.4 传动系统的设计.163.4.1 传动机构的组成 .163.4.2 传动机构的主要参数 .173.4.3 传动链和链轮的选择 .173.4.4 链的设计计算 .183.4.5 链轮的设计计算 .203.4.6 滚子链的静强度计算

2、.253.4.7 链条的使用寿命计算 .263.4.8 链条的耐磨工作能力计算 .273.4.9 电动机的选择 .293.4.10 减速器的选择 .30毕业设计（论文）专用纸 3.4.11 轴承的选择 .303.4.12 轴的选择 .313.5 安全防护措施的设计.354 立体车库控制系统设计 .384.1 plc 控制流程图 .394.2 plc 接线图 .404.3 plc 梯形图及程序 .41结 论 .43参 考 文 献 .44致 谢 .45毕业设计（论文）专用纸 1 摘 要随着汽车工业和建筑业两大支柱产业的快速发展，在一些大、中城市相继出现了停车难和乱停车的现象。在解决城市城市停车难的

3、问题中，机械式立体停车设备以其独特的优点，引起了各界的重视，得到了广泛的应用。车辆无处停放的问题是城市的社会、经济、交通发展到一定程度产生的结果，立体停车设备的发展在国外，无论在技术上还是在经验上均已获得了成功。我国也于 90年代初开始研究开发机械立体停车设备。机械车库与传统的自然地下车库相比，在许多方面都显示出优越性。首先，机械车库具有突出的节地优势。以往的地下车库平均一辆车就要占据 40 平方米的面积，而如果采用双层机械车库，可使地面的使用率提高80-90，如果采用地上多层（21 层）立体式车库的话，50 平方米的土地面积上便可存放 40 辆车，这可以大大地节省有限的土地资源。 论文以研究

4、工作的进展顺序为序，分章、节逐一论述了课题的来源，目的及意义，设计过程，在设计中遇到的问题与难点及其解决方法与措施。在第一章里主要介绍了立体车库的概念、分类及各自的特点，发展现状，研究内容和研究意义等。在第二章主要介绍了总体方案的确定，通过各种类型停车库的比较，选择自己的设计类型；在确定升降橫移式后，再通过几种方案的比较来确定总体方案及具体的布局设计。第三章介绍了整体机械结构的设计，涉及机械结构的组成部分及各个部分的设计，组成部分有一个图形示意，钢结构部分包括车库常用钢结构的分类、主体钢结构框架以及相应钢结构材料的选择，载车板主要是类型的选择；传动系统是重点，在这里我介绍了传动系统的组成、传动

5、系统的主要参数、传动系统主要组成部件传动链和链轮的设计计算、电动机和减速器的选择、轴的设计计算等。第四章主要是控制部分的设计包括plc控制流程图、接线图、梯形图及程序。结论是对这次毕业设计的总结和回顾。 关键词:立体停车设备，传动设计，控制系统，升降机构，安全性毕业设计（论文）专用纸 2abstractalong with the fast development of two major of pillar industry of the automobile industry and building industry, the city one after another appears

6、 to park the car the phenomenon of the difficult and disorderly parking in somely bigly,.in resolve the city city park the car difficult problem, stereoscopic parking equipments of the machine type with its special advantage, caused the value of the public, get the extensive application.the vehicle

7、has no a the society, economy, transportation that the problem for park is a city to develop output result to certain extent, the development of the stereoscopic parking equipments is abroad, particularly at japan already is close to 3040 years of history, all have already acquired the success on th

8、e technique still on the experience regardless.the our country also starts study to develop the stereoscopic parking equipments of machine at the beginning of in 90s, being apart from to already have the process of the decade now.because a lot of set up the little inhabitant inside the area to go to

9、gether with the car to compare to 1 lately:1, for solving the parking lot to cover the area and inhabitants company to use the antinomy of the area, stereoscopic machine parking equipments with it average the bicycle covers the small special characteristic of area, have already been accept by the la

10、rge customer. the machine garage and traditional get off the database to compare naturally, in many respect display the superiority.first, the machine garage has an advantage of outstanding stanza.before underground garage because of toing stay to go the car passage enough, average car will occupy 4

11、0 areas of the square meters, but if a layer of adoption machine garage, can make the utilization rate of the ground raise 80%-90%, if an up many type garages with stereoscopic layer(21 layers) of adoption, can deposit 40 毕业设计（论文）专用纸 3cars then on 50 areas of the land of the square meters, this reso

12、urces that can save the limited land consumedly, and save the soil to set up to develop the cost.currently the society contain a lot of mature and technical parking equipmentses for example:ascend and descend horizontal move the type;perpendicular and circulating type;level circulation type;the flat

13、 surface moves the type;a of tunnel;the perpendicular rise and fall type;simple rise and fall.pass the comparison and analysises to these garages type characteristicses, i was end to choose a garage type that is the design. thesis with research the progress of the work is in proper order for the pre

14、face, dividing the chapter, stanza to discuss the source of the topic one by one, purpose and meaning, the design process, problem meet in the design with a little bit difficult and it resolve method and measure.at design the process part, detailed discussed the total structure of equipments design,

15、 horizontal move to spread to move the system design and promote to spread to move the system design, access the car structure design, control the system design and safe protection design. keyword: stereoscopic parking equipments，the structure design，control the system，plc，safety毕业设计（论文）专用纸 41 绪 论1.

16、1 立体车库概述车辆无处停放的问题是城市的社会、经济、交通发展到一定程度产生的结果，立体停车设备的发展在国外，尤其在日本已有近 3040 年的历史，无论在技术上还是在经验上均已获得了成功。我国也于 90 年代初开始研究开发机械立体停车设备，距今已有十年的历程。由于很多新建小区内住户与车位的配比为 1:1，为了解决停车位占地面积与住户商用面积的矛盾，链驱动双层升降横移式立体车库停车设备以其平均单车占地面积小的独特特性，已被广大用户接受。 链驱动双层升降横移式车库与传统的自然地下车库相比，在许多方面都显示出优越性。首先，机械车库具有突出的节地优势。以往的地下车库由于要留出足够的行车通道，平均一辆车

17、就要占据 40 平方米的面积，而如果采用双层机械车库，可使地面的使用率提高 8090，如果采用地上多层（21 层）立体式车库的话 50 平方米的土地面积上便可存放 40 辆车，这可以大大地节省有限的土地资源，并节省土建开发成本。 链驱动双层升降横移式车库与地下车库相比可更加有效地保证人身和车辆的安全，人在车库内或车不停准位置，由电子控制的整个设备便不会运转。应该说，链驱动双层升降横移式车库从管理上可以做到彻底的人车分流。 在地下车库中采用机械存车，还可以免除采暖通风设施，因此，运行中的耗电量比工人管理的地下车库低得多。链驱动双层升降横移式车库一般不做成套系统，而是以单台集装而成。这样可以充分发

18、挥其用地少、可化整为零的优势，在住宅区的每个组团中或每栋楼下都可以随机设立机械停车楼。这对眼下车库短缺的小区解决停车难的问题提供了方便条件。在中华人民共和国机械行业标准 jb/t 8713-1998 ：机械式停车设备类别，形式，毕业设计（论文）专用纸 5基本参数要目中，对机械式停车设备进行了划分，其类别代号如下：升降横移类，代号为 sh，是指通过设备的垂直升降和水平横移进行移动，实现车辆存取功能的停车设备。垂直循环类，代号为 cx，是指通过搬运器在垂直平面内做连续的循环移动，来实现车辆存取功能的停车设备。水平循环类，代号为 sx，是指搬运器在水平平面内排列成 2 列或 2 列以上连续循环列尖转

19、换移动，实现车辆存取功能的停车设备。多层循环类，代号为 dx，是指车辆搬运器在垂直平面内排成 2 层或 2 层以上做连续移动，两端有升降机构进行循环层间转换移动，实现车辆存取的停车设备。平面移动类，代号为 py，是指存车位与搬运器在同一水平面内，通过搬运器在水平面内做往复移动，实现车辆存取功能的停车设备。巷道堆垛类，代号为 xd，是指存车位在巷道一边或两边多层布置，通过搬运器在巷道内做水平，垂直或水平垂直复合运动，实现车辆的存取功能的停车设备。垂直升降类，代号为 cs，是指停车位分布在井道周围，通过升降搬运器在专用升降通道内做升降移动，时间车辆存取功能的停车设备。简易升降类，代号为js，是指通

20、过单一搬运器的升降，俯仰或二三层搬运器的整体升降，俯仰，实现车辆二三层车辆存取功能的停车设备。汽车升降机类代号为qs;是指搬运器运载车辆(或同时运载驾驶员)垂直升降运行进行多层平层对位，从搬运器到存车位需要驾驶员驾车入位，实现车辆存取功能的停车设备。 巷道堆垛式立体车库采用堆垛机作为存取车辆的工具，所有车辆均由堆垛机进行存取，因此对堆垛机的技术要求较高，单台堆垛机成本较高，所以巷道堆垛式立体车库适用于车位数需要较多的客户使用。巷道堆垛式立体车库设备是20世纪60年代后欧洲根据自动化立体车库原理设计的一种专门用于停放小型汽车的停车设备。该种车库设备采用先进的计算机控制，是一种集机、光、电、自动控

21、制为一体的全自动化立体全封闭车库，存车安全等特点。该类车库主要适应大型密集式存车。毕业设计（论文）专用纸 61.2 立体车库的发展现状城市停车不但要占用相当规模的土地与空间，而且停车空间的分布和集中程度与城市土地级差收益的等级划分情况是一致的。这就是说，城市中土地价值最高的地区，也正是停车需求量最高的地区，而且是停车空间的扩展相当困难，需要付出很高的代价，机械式停车设备的应用为解决停车难问题提供了很好的方法。解决停车难问题，欧美国家与亚洲国家采取的措施有所不同。但立体停车都是各个国家积极采取的措施，尤其是全自动化的停车设备，在很多国家和地区都得到了快速的发展。机械式停车设备的应用已有 30 多

22、年的历史了。发展较早、较好的有日本、韩国、德国等。在亚洲，机械式停车设备应用较早、应用较普遍的是日本、韩国和我国台湾省。日本从 20 世纪 60 年代初就开发并使用可最大限度的利用空间的机械式停车设备。当时日本全国汽车保有量约为 500 万辆，采用的大多是垂直循环式停车设备。80 年代开始向韩国、中国和我国台湾省出口产品和技术。90 年代初，其汽车保有量达到 6200万辆，机械式停车设备也得到了高速发展，年底增长率达到 30%以上，品种也从单一的垂直循环式发展为多种型式，至今已开发生产出九大类近百个品种，还包括停车自重不大于 13t 的大型客车、载货汽车、自卸车、工程车等的机械式停车设备。在日

23、本，机械式停车场已超出了单纯用于停车的功能，而是发展成了与城市环境融为一体，具有较强的实用性、观赏性和经济开发价值的城市建筑。日本从事机械式停车库及其设备开发、制造的公司约有 200 多家，其中生产机械式停车设备的公司约有 100 多家，比较大的公司有石川岛播磨、新明和、日精、三菱重工、大福、日成、东急、内外及昭和起重机等，产品有出口，也有进口的。日本目前每年投运的机械式停车设备在 10 万个车位以上。韩国机械式停车设备行业的发展历程比较平稳。20 世纪 70 年代中期为起步阶段，80 年代为引进阶段，90 年代为供应使用阶段。由于这几个阶段收到了政府的高度重视，各种机械式停车设备得到了普遍的

24、开发和利用，年底增长速度达到 30%；20002010年为发展阶段，自动化停车设备将随供应量的不断扩大而得到迅猛的发展。毕业设计（论文）专用纸 7我国台湾省在 20 世纪 60 和 70 年代，公共停车场和民间停车场分别有 80%和 70%是地上和地下的平面停车场，机械式停车还不为人知。80 年代开始与日本合作，引进技术，进入起步阶段；1980 年引进日本日精技术，建造了第一座垂直循环式停车库；1982 年生产了第一台双层式停车设备。19811991 年，制造企业达到了 35 家。到 90年代初，随着汽车进口的开放，小汽车的大量进口，是机械式停车设备得到快速发展。1992 暴增到 644 家，

25、停车设备行业进入了发展高峰阶段。但从 1996 点下半年起，台湾房地产普遍萧条，股市暴跌，停车设备行业出现滑坡，经优胜劣汰后，此行业进入稳步发展的阶段。我国在 20 世纪 80 年代初开始研制和使用机械式停车设备。80 年代是起步阶段，90 年代以来，随着汽车工业和建筑业的发展，尤其是轿车进入家庭后，停车设备的应用逐步推广，已近形成的新兴的停车设备行业，步入了引进、开发、制造、使用相结合的初步发展阶段。现在从事停车设备制造的企业数约有 100 家，其中主机生产企业超过 50 家。首批获得国家颁发的立体停车设备制造企业资质的企业有 22 家。产品经引进技术和自主研发，生产技术水平有了很大的提高。

26、许多设备采用了当前机械、电子、液压、光电、磁控和计算机领域的先进技术，如采用交流变频调速系统，使运行高速、平稳、省电，减少震动和噪声；控制形式有按钮式、ic 卡式、触摸屏式、密码钥匙式、遥控式等，有些设备还采用了总线控制技术；传动装置采用内藏式，以增大停车空间并保护各传动元件不受污染和腐蚀，挺高了设备的耐久性，机械结构采用了模块化设计，便于组合使用，易于安装拆卸，缩短施工周期；还采用一些新材料、新工艺，如采用 h 型钢做钢梁组合的镀锌板或一体成型的镀锌板做载车板；安全保护方面采用了声光引导及定位装置、自动消防灭火系统等。目前品种的满足率已达 90%左右，有的品种填补了国内空白产品国产化率达到

27、50%以上。停车设备行业的发展牵涉到停车立法、收费政策、城市规划、交通管理等诸多方面。目前我国有关城市停车的立法尚未完善，城市停车规划、停车管理办法、停车收费政策大多数还处于酝酿之中，因此我国停车业的发展还需走一段艰难的历程。但人们普遍认为停车设备行业发展前景良好，并已被誉为 21 世纪最热门的行业之一。1.3 立体车库的研究内容及研究意义近年来，随着经济的发展，我国的城市化水平加快和人民生活水平的提高，汽车毕业设计（论文）专用纸 8的数量不断增加。中国的汽车市场 2006 年新车销量达 721 万辆,与上一年相比增加了25%。轿车的增长幅度尤为明显,同比增长 37%,达到 380 万辆,三年

28、间增加了近一倍。根据权威估计,2008 年中国汽车市场的销量将达 1000 万辆。但与此同时，汽车停车场地的增长却不能与之同步，汽车泊位与汽车数量严重比例失调，由此带来停车难，违章停车，停车管理困难等一系列问题。链驱动双层升降横移式停车设备又名立体车库，它占地空间小，并且可以最大限度的利用空间，安全方便，是解决城市用地紧张，缓解停车难的一个有效手段。国家记委已明确机械立体停车设备及城市立体停车场为国家重点支持的产业。1998 年 1 月1 日起执行的国家记委 6 号令把机械式立体车库和立体停车场列入“国家重点鼓励发展的产业，产品和技术” 。国家海关总署对机械式停车产品规定“国内投资项目给予免征

29、进口税” 。上述措施为我国立体车库产业的成长提供了良好的条件，也为我国解决城市停车问题提供了机会。可以预见：立体车库具有广阔的市场前景。研究的目的就是开发一套实用，安全有效的链驱动双层升降横移式立体车库停车设备，并进行相应的扩展研究。本项目的研究与开发，为 21 世纪初期的城市交通系统提供实用的，具有自主知识产权，国产化城市停车技术和装备，对缓解城市用地紧张，解决城市停车难的问题具有重要意义。 毕业设计（论文）专用纸 92 总体方案的确定2.1 几种机械停车设备的特点及比较（一） 升降横移式升降横移式立体车库采用模块化设计，每单元可设计成两层、三层、四层、五层、半地下等多种形式，车位数从几个到

30、上百个。此立体车库适用于地面及地下停车场，配置灵活，造价较低。产品特点：1) 节省占地，配置灵活，建设周期短。2) 价格低，消防、外装修、土建地基等投资少。3) 可采用自动控制，构造简单，安全可靠。4) 存取车迅速，等候时间短。5) 运行平稳，工作噪声低。6) 适用于商业、机关、住宅小区配套停车场的使用。（二） 巷道堆垛式巷道堆垛式立体车库采用堆垛机作为存取车辆的工具，所有车辆均由堆垛机进行存取，因此对堆垛机的技术要求较高，单台堆垛机成本较高，所以巷道堆垛式立体车库适用于车位数需要较多的客户使用。（三）垂直提升式垂直提升式立体车库类似于电梯的工作原理，在提升机的两侧布置车位，一般地面需一个汽车

31、旋转台，可省去司机调头。垂直提升式立体车库一般高度较高（几十米） ，对设备的安全性，加工安装精度等要求都很高，因此造价较高，但占地却最小。（四） 垂直循环式毕业设计（论文）专用纸 10产品特点：1) 占地少，两个泊位面积可停 610 辆车。2) 外装修可只加顶棚，消防可利用消防栓。3) 价格低，地基、外装修、消防等投资少，建设周期短。4) 可采用自动控制，运行安全可靠。基于上述比较，根据需要现选择链驱动双层升降横移式车库进行设计。2.2 总体方案确定由于我设计的链驱动双层升降横移式车库，所以首先应确定用哪种方式升降，如可采用升降机式、电梯式。其次，对于传动系统（包括链传动的链与棘轮的设计、钢丝

32、吊动的滑轮和钢丝绳的设计、电机型号的选用） 、载车板等机械部分的绘图设计和控制系统的简单设计，要确定传动的方式，如钢丝绳，链条等；初步拟定方案如下：方案一：1、根据轿车尺寸确定每个车位载车板的长度宽度。设计载车板的形式，计算校核载车板的力学性能。2、根据对传动结构的分析和受力的分析选择采用电梯式升降。选择滑轮，确定其尺寸。确定钢丝绳的材料、直径。对上述部件进行力学计算，校核。3、使用转向盘，当车降下时已转换方向。转向盘可通过齿轮或者涡轮蜗杆实现转向。4、确定制动方案。选择电磁接触阀。5、载荷均匀分布，机械效率高。6、结构简单，工作可靠，拆装维修方便。7、考虑安全防护设计。8、考虑环保设计。9、

33、经济性考虑。方案二：1、根据轿车尺寸确定每个车位载车板的长度宽度。设计载车板的形式，计算校核载车板的力学性能。毕业设计（论文）专用纸 112、根据传动结构的分析和受力的分析选择采用升降机式的升降机构。选择链轮和链，确定其尺寸规格。然后对其校核。3、不用转向，故不用转向盘。结构简单，工作可靠，拆装维修方便4、确定制动方案。选择电磁接触阀。5、载荷均匀分布，机械效率高。6、考虑安全防护设计。7、考虑环保设计。 综合以上两种设计方案，第二种方案比较适合本设计。整个机构的传动机构采用链传动，在上面放置两条循环链，两条链通过一条通轴连接，而通轴上的链轮由与减速器相连链带动，实现转动，从而带动两条循环链同

34、步转动，这样就保证了传动的平稳性。而第一种方案中，如果用钢丝绳传动也可实现机构的传动，但是如果要实现第一种方案一样的功能，传动过程显得就要麻烦一些。因为要是实现同步转动，必须选择链与钢丝绳同时使用才能达到同步传动的效果。移动方案的比较机械式立体停车库有许多种类型， 根据其工作原理可分为： 升降横移式； 水平循环式； 平面移动式等等。采用以载车板升降或横移存取车辆的机械式停车设备叫做升降横移式立体停车库，由于升降横移式停车库的类型比较多，规模可大可小，对场地的适应性强，因此采用这一类型的停车库十分的普遍。升降横移式立体停车库每个车位均有载车板，所需存取车辆的载车板通过升降横移运动到达地面层，驾驶

35、员进入车库，存取车辆，完成存取过程。停泊在这类车库内地面的车 只作横移，不必升降，上层车位或下层车位需要通过中间层横移出空位，将载车板升或降到地面层，驾驶员才可以进入车库内将汽车开进或开出车库。升降横移式立体停车库的布 置型式主要有两种：半地下布置型式和地上布置型式。本设计是双层六位五车的小型立体车库，多用于居民小区，其简图如下所示:毕业设计（论文）专用纸 12图图2-12-1 车库结构简图车库结构简图移动方案一：将1号车位作为定位，2，3号车位可以直接提取车。 在存取 4号车时，将 4号位降到 1号位上，进行存取车。在存取 5号车时，将 2号位移动到 1号为上，5号位降到 2号位上，进行存取

36、车。在存取 6 号车时，将2 号位移动到1 号位上，3 号位移动到2 号位上，5 降到3 号位进行存取车。移动方案二：可将3号车位作为定位，其存取方式和方案（1）相同，故不再做表述。移动方案三：将号2车位作为定位，1，3号车位可以直接进行存取车。在存取 4号车时，将 1号车位移动到 2号车位上，4号车位降到 1位进行存取车。 在存取 5号车时，将 5号车位降到 2位上，进行存取车。在存取 6号车时，将 3移动到 2位上，6降到 3号车位上，进行存取车。综上所述，可以知道方案三最快捷，所以本设计采用方案三作为车库整体移动的方案。毕业设计（论文）专用纸 133 整体机械结构的设计3.1 机械结构的

37、主要组成部分升降横移类机械式停车设备的机械结构主要由钢结构部分、载车板部分、传动系统、安全防护措施等五大部分组成。此外的控制系统划归到软件控制部分，控制系统将在下章做详细的介绍，图 3-1 是升降横一类停车设备的主要组成部分。图图3-1 升降横移类停车设备的主要组成升降横移类停车设备的主要组成3.2 钢结构部分的设计停车设备的钢结构主要采用热轧 h 型钢、槽钢、角钢、钢板焊接成型，用高强度毕业设计（论文）专用纸 14螺栓连接成框架结构，具有较强的强度和刚度。根据不同的结构要求，有单柱形式、跨梁形式、后悬臂形式。图 3-2 为地面二层升降横移式机械停车设备钢结构的几种典型形式。图图 3-23-2

38、 地面二层升降横移式机械停车设备钢结构形式地面二层升降横移式机械停车设备钢结构形式单柱形式结构紧凑，安装、搬运方便，给驾驶员一种导正的作用，若装有平衡装置则在升降过程中有全程平衡保护。跨梁形式根据结构不同有二跨梁、三跨梁、四跨梁等形式。跨梁形式进出车辆较方便，结构教简单但较单柱形式跨度大，所以安装、搬运较不方便。后悬臂形式无前柱，对汽车进出载车板较好，但因钢结构在后侧，稳定性较差，且一般不能做重列式。在此，由于我设计的立体车库是双层三列无车位，结构很简单，故采用跨梁形式。这种设计汽车进出方便，结构简单。主体钢结构框架设计如图 3-3。毕业设计（论文）专用纸 15图图 3-33-3 主体钢结构框

39、架主体钢结构框架根据钢结构分析的经验，将本项目中用到的钢结构分为以下几种型号，每种型号初选规格如表 3-1。 表表 3-13-1 立体车库钢结构型号选择立体车库钢结构型号选择3.3 载车板的设计 用来承载入库车辆，按结构形式有框架式和拼版式两种。框架式载车板用型钢和钢板焊接成承载框架，并多数采用中间凸起机构，在两侧停车通道和中间凸起的顶面铺设不同厚度的钢板，如图 3-4 所示。湖北工业大学本科毕业论文 第 3 章 整体机械结构的设计 1316 图图 3-43-4 载载 车车 板板 这种载车板的优点是可按需求设置行车通道宽度，并具有较好的导入功能，适合车型变化较多的小批量生产。拼版式载车板用镀锌

40、钢板一次性冲压或滚压成组装件，并用咬合拼装成载车板，用螺栓紧固连接，拼装前可以先对组件进行各类表面处理（如电镀、烤漆等） ，使载车板轻巧、美观，拼版式载车板运输方便、通用互换性好，适合批量生产。在这里我采用第一种载车板方式。3.4 传动系统的设计 传动系统分为升降传动机构、横移传动机构及升降横移机构。升降传动机构有四点吊挂式、二点吊挂式附平衡机构、后悬二点吊挂式等。横移传动机构一般由电机减速机、驱动轮和从动轮、地面铺设导轨组成。升降横移机构则为升降传动机构与横移传动机构的组合。 传动动力系统即主机一般由电机减速机、油缸液压马达等。电机减速机必须设有制动系统。制动系统采用常闭式制动器，对控制升降

41、运动的制动器其制动力矩不小于 1.5倍额定载荷的制动力矩。油缸液压马达必须设有防止因漏油或瞬间油管破裂而载车板下坠的装置，如防爆阀等。3.4.1 传动机构的组成本传动机构如下图，由循环链，两条升降链，和 14 个链轮组成，图中显示的是对称结构的一部分，两部分由端部的一通轴连接。升降部分主要是用于第二层车辆的存毕业设计（论文）专用纸 17放，在第一层将车存放在载车板上，通过两条升降链将车升到二层，然后在经过 plc控制，由循环链来控制轿车放在哪个车位。 图图 3-53-5 传传 动动 原原 理理 图图3.4.2 传动机构的主要参数技 术 性 能 参 数名称：链驱动双层升降横移式车库放车辆数：5

42、辆使用车尺寸：4700*1700*1550驱动：5.5kw 电动机速度：6m/min车重：1600kg适用车型：小型轿车控制方式：伺服定位控制管理方式：专人管理方式操作方式：触摸屏操作实现方式：上层实现链驱动形式升降存取车辆，下层实现横移存取车辆 毕业设计（论文）专用纸 183.4.3 传动链和链轮的选择起重链有环行焊接链和片式关节链。焊接链与钢丝绳相比，优点是挠性大，链轮片齿数可以很少，因而直径小，结构紧凑，其缺点是对冲击的敏感性大，突然破断的可能性大，磨损也较快。另外，不能用于高速，通常速度小于 0.1 米/秒（用于星轮） ，速度小于 1 米/秒，用于光轮卷筒。片式关节链的优点：挠性较焊接

43、链更好，可靠性高，运动较平稳。缺点：有方向性，横向无挠性，比钢丝绳重，与焊接链差不多，成本高，对灰尘和锈蚀胶敏感。起重链用于起重量小，起升高度小，起升速度低的起重机械。为了携带和拆卸方便，链条的端部链节用可拆卸链环。片式关节链是由薄刚片以销轴铰接而成的一种链条。焊接链与片式关节链选择计算方法相同。根据最大工作载荷及安全系数计算链条的破坏载荷 ,ppff以来选择链条，（n） ，fmax链条最大工作载荷（n） ，s安全系数（按表 28.175 选取）选择片式关节链中的传动用短节距精密磙子链。结构和特点：由外链节和内链节铰接而成。销轴和外链板、套筒和内链板为静配合；销轴和套筒为动配合；磙子空套在套筒

44、上，可以自由转动，以减少啮合时的摩擦和和磨损，并可以缓和冲击，故选择单排短节距磙子链。图图 3-63-6 滚子链的结构滚子链的结构3.4.4 链的设计计算3.4.4.1 设计标准标准 gb/t1815002000滚子链传动选择指导是链传动设计选择标准。此标准毕业设计（论文）专用纸 19等同采用 iso10823。3.4.4.2 传动的计算1. 链轮齿数小链轮齿数 取=25，传动比 i=2.51z大链轮齿数 =i=2.525=62.5 取 622z1z2. 实际传动比i=2.4821zz62253. 链轮转速初选小链轮线速度=0.1m/s，估选小链轮直径 d=160mm，则大链轮直径 1vd=i

45、d=2.48160=396mm由大链轮和小链轮在同一轴上，故大链轮上的线速度 =2v=0.12.48=0.248m/s，则与电机相连的小链轮的线速度=0.248m/s，则1vdd3v2v其转速为=30r/min1n212vr0.248260则大链轮转速为=12r/min2n1ni302.484. 修正功率cp小链轮传递功率为 p=2.4kw，故=2.41.41=3.36kwcp式中参数：查机械设计手册表 14.2-4，工况系数=1.4，主动链轮齿数系数=1，1f2f5. 链条节距 p由修正功率=3.36kw 和小链轮转速=30r/min，根据机械设计手册2，查取cp1n链节距 p=12a，即

46、p=19.05mm6. 初选中心距0pa因结构上未限定，初步选取=350pa7. 链长节数0x毕业设计（论文）专用纸 20=2+=235+=114.49 （30x0pa122zz3opfa2562234.68351）取=114 节，式中=34.680x3f26225()28. 链条长度 ll=2.17m （301000x p114 19.0510002）9. 理论中心距 aa=p=19.05（2114-62-25）0.24645=662mm （3021(2)axzz k3）式中，=0.24645，由机械设计手册2 插值法求得ak10.实际中心距=-=663-0.004662=659mmaaa1

47、1. 与电动机相连的链轮上链的转速=0.238m/s （3v1 160 1000z n p25 30 19.0560 10004）12. 有效圆周力 ff=10000n （31000pv1000 2.40.2385）13. 作用于轴上的拉力qf=1.2110000=12000n （31.20qafk f6）14. 润滑方式的确定根据链号 12a 和链条速度 v=2.1m/s，由机械设计手册图 14.2-5，选用润滑范围 3 即油池润滑或油盘飞测润滑，15. 链条标记根据计算结果，采用单排 12a 滚子链，节距为 19.05mm，节数为 114 节，其标记毕业设计（论文）专用纸 21为：2a-1

48、114.gb/t1243-1997链条参数为：节距：，滚子直径：，内链节内宽：19.05pmm111.91dmm，销轴直径：，套筒孔径：，链条通道高度：，112.57bmm25.96dmm35.93dmm，内链板高度：，外中链板高度：，过渡链节118.34hmm218.08hmm315.62hmm尺寸：， ，排距： ，内链节内宽：17.9lmm29.14lmm0.1cmm22.78tpmm，外链节内宽：，销轴全宽：217.75bmm317.81bmm426.9bmm3.4.5 链轮的设计计算3.4.5.1 设计链论尺寸1. 链轮齿数传动机构中大链轮齿数=62，其他所用链轮尺寸与小链轮标准相同，

49、=25；2z1z2. 配用链条的节距、滚子外径、排距查机械设计手册 2 表 14.2-2，配用链条的节距 p=19.05mm，滚子外径=11.91mm，rd排距=22.78mmtp3.分度圆直径 d=152mm，=376mm （31d01180sinzp1802519.05sin2d02180sinzp01806219.05sin7）4. 齿顶圆直径ad= （3maxad1.25rdpd152 1.25 19.05 11.91164mm8） minad11.6(1)rdpdz1.6152(1) 19.05 11.9125158mm（39） （3maxad1.25rdpd376 1.25 19.

50、05 11.91388mm10） （3minad21.6(1)rddz1.6376(1) 19.05 11.9162378mm11）毕业设计（论文）专用纸 22可在和之间选取，但当选时，应注意用展成法加工时又可能发生顶admaxadminadmaxad切，故由=164mm，=158mm 取=160mmmaxadminadad=388mm，=378mm, 取=380mmmaxadminadad若为三圆弧一直线齿形，则=p(0.54+)ad0180cotz5. 齿根圆直径fd，1fd152 11.91140.09rddmm2fd372 11.91360.09rddmm6. 分度圆弦齿高ah 1ma

51、xah10.8(0.625)0.5rpdz0.8(0.625) 19.050.5 11.91256.560856.56mmm（312） （31minah0.5()0.5(19.05 11.91)3.57rpdmm13） （32maxh20.8(0.625)0.5rpdz0.8(0.625) 19.050.5 11.91626.2mm14） （32minh0.5()0.5(19.05 11.91)3.57rpdmm15）是为简化放大齿形图的绘制而引入的辅助尺寸，相应于，相应于ahmaxahmaxadminah，故 取介于与之间的数，即可取=4mm, =5mm，若为三圆弧minadahmaxahm

52、inah1ah2ah一直线形齿则=0.27pah7. 最大齿根距离xl奇数齿=d，偶数齿=dxl090coszrdxlfdrd毕业设计（论文）专用纸 23由=25 故= （31z1xl01901cosrzdd090152 cos11.9114025mm16） =62 故= = =372-11.91=360.09mm360mm （32z2xlfd2rdd17）8. 齿侧凸缘（或排间槽直径）gd h内链板高，可由机械设计手册2 表 14.2-2 查0180cot1.040.76gzdph的，h=18.08mm 故=19.05011801cot1.040.76gzdph0180cot1.04 18.

53、080.7613125mm=021802cot1.040.76gzdph018019.05 cot1.04 18.080.7635662mm9. 轴向齿廓及尺寸（1）齿宽1fb，则 12.7p 1fb10.95b查机械设计手册2 表 14.2-2 得，则122.57b 1fb10.95b 图图 3-7 链轮的尺寸链轮的尺寸，当时，若经制造厂同意，亦可使用时的齿宽。0.95 12.5712mm12.7p 12.7p 内链节内宽1b （2）齿侧倒角ab毕业设计（论文）专用纸 24=ab0.0619.051.143pmm（3）齿侧半径xrxr19.05pmm（4）齿全宽fmb 排数，取单排链，故，即

54、 （318）fmb1(1)tfmpbm1m fmb112fbmm10. 链轮公差对一般用途的滚子链链轮，其轮齿经机械加工后，齿表面粗糙度1）滚子链链轮齿根圆直径极限偏差及量柱测量距极限偏差表表 3-2 链轮尺寸偏差表（摘自链轮尺寸偏差表（摘自 gb/t1243-1997）项目尺寸段上偏差下偏差备注齿根圆极限偏差量柱测量距极限偏差127fd 127250fd250fd000-0.25-0.3011h链轮齿根圆直径下偏差为负值。它可以用量柱法间接测量，量柱测量距的工称尺寸见下表表表 3-3 滚子链链轮的量柱测量距（摘自滚子链链轮的量柱测量距（摘自 gb/t1243-1997）项 目符 号偶数齿量柱

55、测量距奇数齿rm计算公式=376+11.91=388minrrmddmm毕业设计（论文）专用纸 25090mincosrrzmddmm16491.112590cos1520注：量柱直径=滚子直径，量柱的技术要求为：极限偏差为。rd1d0.010表表 3-4 滚子链链轮齿根圆径向圆跳动和端面圆跳动滚子链链轮齿根圆径向圆跳动和端面圆跳动项 目要 求链轮孔和齿根圆直径之间的径向圆跳动不应超过下列两数值中的较大值或，(0.00080.08)fdmm0.15mm最大到0.76mm轴孔到链轮齿侧平直部分的端面圆跳动不应超过下列计算值，最大值(0.00090.08)fdmm1.14mm11.链轮材料及热处理

56、材料选用 45 钢，经淬火，回火处理，齿面硬度在 4050hrc 之间，应用范围：无剧烈冲击震动和要求而耐磨损的主、从动链轮，根据实际情况选材符合要求。12链轮结构中等尺寸的链轮除机械设计手册表 1402-19， 机械设计手册表 14.2-21 所列的整体式结构外，也可做成板式齿圈的焊接结构或装配结构，轮辐剖面可用椭圆形或十字形，可参考铸造齿轮结构。1) 轮毂厚度 hh=，式中， （360.1fdkd160kdmm280kdmm19）表表 3-5 常数常数：kd150k3.24.86.49.52) 轮毂长度l，故3.3lhmin2.6lh3lh取116033(9.50.01 152)636lh

57、mm （320）2803(9.50.01 376)806lmm毕业设计（论文）专用纸 263) 轮毂直径bd，见机械设计手册表 14.2-112hkddhmaxhgddgd1602 21102hd mm2802 27134hdmm 13. 链轮工作图图图 3-83-8 链轮工作图链轮工作图3.4.6 滚子链的静强度计算在低速重载的链传动中，链条的静强度占有重要地位，通常 v0.8m/s 视为低速转动。如果低速链也按疲劳考虑，用额定功率选择和计算，结果常不经济。因为额定功率曲线上各点，其相应的条件性安全系数 n 大于 820，比静强度安全系数为大。另外，当进行有限寿命计算时，若所要求的使用寿命过

58、短，使用功率过高，则链条的静强度验算也是必不可少的。， 210fffk qa2(sin)10fffkqa式中，amm/qkgfm,ffffn链条的静强度计算： （3 acfqnnk fff毕业设计（论文）专用纸 2721）式中静强度安全系数；n链条极限拉身载荷（n） ，查机械设计手册表 14.2-2；q工况系数，查机械设计手册表 14.-3；ak 有效拉力，即有效圆周力（m）查机械设计手册表 14.2-3；f 离心力引起的拉力（n） ，其计算式为；为链条每米的质量，cf 2cfqvq(/)kg m 为链速；当时，可忽略不计。v(/ )m s4/vm scf悬垂拉力，见机械设计手册图 14.2-

59、6，在中选择大者。ff ()n,ffff许用安全系数，一般为；如果按最大尖载荷峰来代替进行计算， n 4 8maxfak f则可为 36；对于速度较低，从动系统惯性较小，不太重要的传动或作用力的确定比较准确时，n可取较小值。由以上，查机械设计手册 ，得 q=30.1310查机械设计手册 ，得1.4ak f 由前面算得 f=10kn 查机械设计手册 ， 由前面计算知 ， 2cfqv5.6/qkg m0.248/4/vm sm s故 可忽略不计。cf由机械设计手册图 14.2-6 取，则ff0900ff故 则在之间3331.1 102.221.4 10 10n n2 8故链条安全。3.4.7 链条

60、的使用寿命计算当链传动的传动功率要求超过额定功率，链条的使用寿命要求小于 15000 小时，或者磨损伸长率要求明显小于 3%时，有必要进行链条的使用寿命计算。pp毕业设计（论文）专用纸 28设为由式得到的功率值，为由式得0pacfqnk fff0p73.7101 110()100mpak pltz nk p到的功率值，为要求传递的功率，在不发生胶合的前提下，对已知链传动进行疲劳p寿命计算为：若，则 （30amk ppk73.7101 110()100mpak pltz nk p22）若， 则 （300amk pppk2015000()100mpak pltk p23）式中使用寿命；t h小链轮